(57)【要約】【課題】  負荷の充電に必要な電力が二次電池に蓄えられているかどうかを、二次電池の電力をできるだけ消費することなく、適切に報知することが可能なソーラ式携帯充電器を提供する。【解決手段】  押釦式常開接点２３がオンされたときのみ、二次電池３の電圧によって電圧判定回路３０が作動する。電圧判定回路３０は、二次電池３の電圧が設定レベル未満の場合に、トランジスタ２６をオンする。トランジスタ２６がオンすると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端と発光ダイオード２４との間の通電路が形成され、発光ダイオード２４が点灯する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
前記太陽電池の出力により充電される二次電池と、
前記二次電池の電圧を所定レベルの直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端に接続された充電用端子と、
通電制御用スイッチと、
自動復帰形の押釦式常開接点と、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端に、前記通電制御用スイッチおよび前記押釦式常開接点を介して接続された発光体と、
前記押釦式常開接点を介して前記二次電池に接続され、その押釦式常開接点のオン時に作動して、前記二次電池の電圧が設定レベル未満の場合に前記通電制御用スイッチをオンする電圧判定回路と、
を備えていることを特徴とするソーラ式携帯充電器。
【請求項２】
前記通電制御用スイッチは、前記発光体への通電路にコレクタ・エミッタ間が挿接された第１トランジスタである、
前記電圧判定回路は、前記押釦式常開接点を介して前記二次電池に接続された第１抵抗および第２抵抗の直列回路と、その第２抵抗にベース・エミッタ間が接続され且つコレクタ・エミッタ間が前記押釦式常開接点を介して前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端に接続され、前記第２抵抗に生じる電圧が設定レベル以上でオンして設定レベル未満でオフする第２トランジスタと、前記押釦式常開接点を介して前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端に接続されたコンデンサと、前記押釦式常開接点を介して前記二次電池に接続された第３抵抗および第３トランジスタのコレクタ・エミッタ間の直列回路とを有し、前記コンデンサに前記第３トランジスタのベース・エミッタ間を接続するとともに、その第３トランジスタのコレクタに第４抵抗を介して前記第１抵抗および第２抵抗の相互接続点を接続している、
ことを特徴とする請求項１に記載のソーラ式携帯充電器。
【請求項３】
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端に前記押釦式常開接点を介して接続された非常照明用の発光体、をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のソーラ式携帯充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話器等の負荷を太陽光のエネルギーを利用して充電するソーラ式携帯充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話器の普及には著しいものがあり、その便利さを多くの人が享受している。この携帯電話器は電池を電源としており、その電池は商用交流電源を利用する充電器によって充電される。
【０００３】
しかしながら、外出先や旅行先では、充電器がないために携帯電話器を充電できない。また、災害等の非常時は、商用交流電源の停電により、たとえ充電器があっても、携帯電話器を充電できない。
【０００４】
そこで、太陽電池およびその太陽電池の出力により充電される二次電池を有し、二次電池に蓄えた電力をＤＣ−ＤＣコンバータで直流に変換して携帯電話器に供給するソーラ式携帯充電器が開発され、実用化されつつある。
【０００５】
このようなソーラ式携帯充電器があれば、外出先や旅行先でも、また災害等の非常時にも、太陽光のエネルギーを使って携帯電話器を充電することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のソーラ式携帯充電器では、たとえ光が当たる状況であっても、二次電池に十分な電力が蓄えられていなければ、負荷である携帯電話器を充電することができない。
【０００７】
そこで、携帯電話器の充電に必要な電力が二次電池に蓄えられているかどうかを、発光体たとえば発光ダイオードの点灯・消灯によって報知することが考えられる。
【０００８】
ただし、この場合、二次電池に蓄えられた貴重な電力を、できるだけ消費しないようにすることが重要である。
【０００９】
この発明は、上記の事情を考慮したもので、負荷の充電に必要な電力が二次電池に蓄えられているかどうかを、二次電池の電力をできるだけ消費することなく、適切に報知することが可能なソーラ式携帯充電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明のソーラ式携帯充電器は、太陽電池と、この太陽電池の出力により充電される二次電池と、この二次電池の電圧を所定レベルの直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、このＤＣ−ＤＣコンバータの出力端に接続された充電用端子と、通電制御用スイッチと、自動復帰形の押釦式常開接点と、上記ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端に、上記通電制御用スイッチおよび上記押釦式常開接点を介して接続された発光体と、上記押釦式常開接点を介して上記二次電池に接続され、その押釦式常開接点のオン時に作動して、上記二次電池の電圧が設定レベル未満の場合に上記通電制御用スイッチをオンする電圧判定回路と、を備えている。
【００１１】
押釦式常開接点がオンされたときのみ、二次電池の電圧によって電圧判定回路が作動する。電圧判定回路は、二次電池の電圧が設定レベル未満の場合に、通電制御用スイッチをオンする。通電制御用スイッチがオンすると、ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端と発光体との間の通電路が形成され、発光体が点灯する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のソーラ式携帯充電器によれば、押釦式常開接点がオンされたときのみ、二次電池の電圧によって電圧判定回路が作動する。よって、負荷の充電に必要な電力が二次電池に蓄えられているかどうかを、二次電池の電力をできるだけ消費することなく、適切に報知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１において、１は太陽電池で、光を受けることにより直流電圧を発生する。この太陽電池１の出力電圧が、逆流防止用のダイオード２を順方向に介して二次電池３に充電される。二次電池３として、例えば定格電圧２．４Ｖのニッケル水素電池が使用されている。
【００１５】
そして、二次電池３に、コンデンサ４およびＤＣ−ＤＣコンバータ１０が接続されている。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０は、インダクタ１１、ダイオード１３、制御回路（ＩＣ回路）１４、およびＦＥＴ１５からなり、周波数変調（ＰＦＭ）によるスイッチングにより、二次電池３の電圧を所定レベルたとえば５Ｖの直流電圧に変換する。すなわち、制御回路１４は、当該ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧が５Ｖを下回ろうとするとスイッチングを行い、当該ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧を５Ｖ以上に維持する。
【００１６】
このＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端にコンデンサ５が接続され、そのコンデンサ５にコイル６およびコンデンサ７からなるノイズフィルタを介して充電用端子８ａ，８ｂが接続されている。この充電用端子８ａ，８ｂに、負荷である携帯電話器が接続される。
【００１７】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の正側出力端（＋）に非常照明用の発光体たとえば発光ダイオード２１のカソードが接続され、その発光ダイオード２１のアノードが抵抗２２および自動復帰形の押釦式常開接点２３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１０の負側出力端（−）に接続されている。
【００１８】
さらに、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の正側出力端（＋）に電圧レベル報知用の発光体たとえば発光ダイオード２４のカソードが接続され、その発光ダイオード２４のアノードが抵抗２５および通電制御用スイッチたとえばＮＰＮ型トランジスタ（第１トランジスタ）２６のコレクタ・エミッタ間を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１０の負側出力端（−）に接続されている。押釦式常開接点２３がオンされたとき、トランジスタ２６がオンしていれば、発光ダイオード２４が点灯することになる。
【００１９】
一方、二次電池３に、押釦式常開接点２３を介して、電圧判定回路３０が接続されている。電圧判定回路３０は、押釦式常開接点２３のオン時に二次電池３の電圧により作動し、二次電池３の電圧が設定レベル（例えば１．９Ｖ）未満の状態にあれば、上記トランジスタ２６をオンする。
【００２０】
電圧判定回路３０の具体的な構成について説明する。まず、抵抗（第１抵抗）３１および抵抗（第２抵抗）３２の直列回路が、押釦式常開接点２３を介して二次電池３に接続されている。そして、抵抗３２に、ＮＰＮ型トランジスタ（第２トランジスタ）３３のベース・エミッタ間が接続されている。トランジスタ３３のコレクタは抵抗３４を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１０の正側出力端（＋）に接続され、トランジスタ３３のエミッタは押釦式常開接点２３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１０の負側出力端（−）に接続されている。さらに、コンデンサ４１が押釦式常開接点２３を介してＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端に接続されている。また、抵抗（第３抵抗）４４およびＮＰＮ型トランジスタ（第３トランジスタ）４３のコレクタ・エミッタ間の直列回路が、押釦式常開接点２３を介して、二次電池３に接続されている。そして、コンデンサ４１にトランジスタ４３のベース・エミッタ間が抵抗４２を介して接続されるとともに、トランジスタ４３のコレクタに抵抗（第４抵抗）４５を介して上記抵抗３１，３２の相互接続点が接続されている。
【００２１】
つぎに、上記の構成の作用を説明する。  
太陽電池１に光が当たると、太陽電池１から直流電圧が出力される。この出力電圧により、二次電池３に充電される。
【００２２】
充電用端子８ａ，８ｂに携帯電話器が接続されると、二次電池３の電圧がＤＣ−ＤＣコンバータ１０で直流電圧に変換され、充電用端子８ａ，８ｂに供給される。これにより、携帯電話器が充電される。
【００２３】
押釦式常開接点２３がオンされると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端と非常照明用の発光ダイオード２１との間の通電路が形成され、発光ダイオード２１が点灯する。押釦式常開接点２３がオフすると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端と発光ダイオード２１との間の通電路が遮断され、発光ダイオード２１が消灯する。
【００２４】
また、押釦式常開接点２３がオンされると、二次電池３の電圧が抵抗３１，３２の直列回路に印加される。このとき、二次電池３の電圧が設定レベル以上であれば、抵抗３２の電圧によってトランジスタ３３がオンする。トランジスタ３３がオンすると、トランジスタ３３のコレクタ電位が低下し、トランジスタ２６がオフ状態を維持する。こうして、トランジスタ２６がオフ状態を維持することにより、たとえ押釦式常開接点２３がオンされていても、電圧レベル報知用の発光ダイオード２４は消灯状態を維持する。これにより、二次電池３の電圧が設定レベル以上の状態にあって、携帯電話器の充電が可能であることが報知される。
【００２５】
押釦式常開接点２３がオンされたとき、二次電池３の電圧が設定レベル未満に減少していれば、トランジスタ３３がオフ状態を維持する。トランジスタ３３がオフであれば、トランジスタ３３のコレクタ電位が高くなり、トランジスタ２６がオンする。トランジスタ２６がオンすると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力端と発光ダイオード２４との間の通電路が形成され、発光ダイオード２４が点灯する。これにより、二次電池３の電圧が設定レベル未満の状態にあって、携帯電話器の確実な充電が不可能であることが報知される。
【００２６】
なお、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０のスイッチングに伴い、抵抗３２の電圧に変動が生じる可能性がある。抵抗３２の電圧が変動すると、トランジスタ３３がオン，オフを繰り返し、それがトランジスタ２６の動作に波及して発光ダイオード２４が点灯と消灯を頻繁に繰り返してしまう。
【００２７】
しかしながら、押釦式常開接点２３のオンに際しては、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧がコンデンサ４１に印加され、そのコンデンサ４１の電圧によってトランジスタ４３がオンする。トランジスタ４３がオンすると、抵抗３１，３２の相互接続点の電圧変動が抵抗４４，４５およびトランジスタ４３を通して吸収される。これにより、抵抗３２の電圧の変動を抑えることができ、トランジスタ３３の不要なオン，オフの繰り返しを回避することができる。これにより、発光ダイオード２４が点灯と消灯を頻繁に繰り返す不具合を防止できる。
【００２８】
以上のように、二次電池３の電圧が設定レベル未満の場合に発光ダイオード２４を点灯させる電圧判定回路３０を設け、その電圧判定回路３０を押釦式常開接点２３がオンされたときのみ二次電池３の電圧によって作動させる構成としたので、押釦式常開接点２３がオフの場合に二次電池３から電圧判定回路３０に無駄な電流が流れない。したがって、携帯電話器の充電に必要な電力が二次電池３に蓄えられているかどうかを、二次電池３の電力をできるだけ消費することなく、適切に報知することができる。二次電池３の電力消費を抑制できるので、太陽電池１で集めた貴重な充電エネルギーを、携帯電話器の充電や災害時の非常照明に、無駄なく有効に活用することができる。
【００２９】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１０のスイッチング制御に周波数変調（ＰＦＭ）を採用しているので、当該ソーラ式携帯充電器が長期間にわたって使用されない状況では、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧があるレベルまで下がった場合にのみスイッチングが行われる。このＤＣ−ＤＣコンバータ１０のスイッチングタイミングに合わせて二次電池３が不定期に放電する。この不定期の放電により、二次電池３の放電量をごく僅かに抑えながら、二次電池３を活性化させて、二次電池３の劣化を遅らせることができる。
【００３０】
仮に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０のスイッチング制御にパルス幅変調（ＰＷＭ）を採用されている場合を考えると、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０の出力電圧を５Ｖ以上に維持するためにＤＣ−ＤＣコンバータ１０のスイッチングが定期的に繰り返されるので、二次電池３の放電回数が多くなる。この場合、放電によって二次電池３を活性化させることができるが、二次電池３の放電量が多くなるという不具合がある。
【００３１】
この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の一実施形態の構成を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１…太陽電池、３…二次電池、８ａ，８ｂ…充電用端子、１０…ＤＣ−ＤＣコンバータ、２１…非常照明用の発光ダイオード、２３…自動復帰形の押釦式常開接点、２４…電圧レベル報知用の発光ダイオード、２６…ＮＰＮ型トランジスタ（第１トランジスタ）、３０…電圧判定回路、３１…抵抗（第１抵抗）、３２…（第２抵抗）、３３…ＮＰＮ型トランジスタ（第２トランジスタ）、３４…抵抗（第３抵抗）、４３…ＮＰＮ型トランジスタ（第３トランジスタ）、４５…抵抗（第４抵抗）
【図１】
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